我國(guó)是蠶桑業(yè)的發(fā)源地,相傳是嫘祖(黃帝的正妻)發(fā)明,距今已有4700年的歷史。張騫出使西域,開(kāi)啟了古絲綢之路,這不僅僅是一條經(jīng)濟(jì)貿(mào)易之路,更是中國(guó)古老文化的傳播之路。
向仲懷是目前我國(guó)唯一一位蠶桑學(xué)界院士,他說(shuō):“蠶是發(fā)源于中國(guó)的,它根植于我們整個(gè)民族文化當(dāng)中,‘蠶桑人一定要有奉獻(xiàn)精神,才能對(duì)得起我們的國(guó)家,上對(duì)得起我們的祖先,下無(wú)愧于后人。”院士向仲懷秉承著蠶文化的的精神,兢兢業(yè)業(yè),不斷創(chuàng)新,引領(lǐng)我國(guó)蠶桑學(xué)科和行業(yè)邁向世界領(lǐng)先水平。
發(fā)現(xiàn)病源,初露頭角
20世紀(jì)50年代末,災(zāi)害性蠶病在四川省北部蠶區(qū)連年爆發(fā),蠶繭的單產(chǎn)量一度低至每張種僅5公斤,多位專(zhuān)家前去診斷,也沒(méi)有得出結(jié)果。這對(duì)養(yǎng)蠶為生的蠶農(nóng)們來(lái)說(shuō),是很大的損失。
此時(shí)的向仲懷剛剛從西南農(nóng)學(xué)院蠶桑系畢業(yè),并留校任教。面臨蠶病問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)重,卻遲遲得不到解決,他和四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶桑研究所的夏儒山等4人作為四川省蠶病工作組的成員一同被派往重災(zāi)區(qū)四川省射洪縣。年紀(jì)輕輕的他,帶著一臺(tái)顯微鏡、幾個(gè)玻璃瓶,來(lái)到川北的受災(zāi)嚴(yán)重地區(qū),開(kāi)始了蠶病的研究工作。
他們每天到蠶房一個(gè)不落的檢查蠶病的發(fā)生情況,對(duì)蠶病蟲(chóng)的發(fā)生進(jìn)行分析研究,歷經(jīng)兩個(gè)多月還是找不到問(wèn)題根本所在。沒(méi)過(guò)多久,第一批蠶已經(jīng)死光了,他們沒(méi)有退縮,只能決定再重新養(yǎng)第二批蠶苗進(jìn)行觀察。由于種種原因,有的同事離開(kāi)了研究工作,只剩下向仲懷和夏儒山二人依舊堅(jiān)守在崗位,繼續(xù)研究。他們不停地跑蠶房,找標(biāo)本,查資料,尋病因,不放過(guò)任何一個(gè)細(xì)節(jié)。但一直沒(méi)有新發(fā)現(xiàn),研究工作一度陷入困境,可他們依舊不恢心,埋頭苦干。就在兩人一籌莫展之時(shí),在六月的一天,偶然間,向仲懷發(fā)現(xiàn)桌子下面還有一個(gè)標(biāo)本沒(méi)有檢查,就撿起來(lái)重新再進(jìn)行檢查。向仲懷仔細(xì)觀察這份被遺忘在角落的標(biāo)本,發(fā)現(xiàn)上面竟然有小蟲(chóng)爬了出來(lái),隨后對(duì)這份珍貴的標(biāo)本進(jìn)行深入研究。
經(jīng)過(guò)反復(fù)的研究,終于確定,這條爬出來(lái)的小蟲(chóng),就是這次蠶蟲(chóng)病災(zāi)的根本原因。這種寄生蟲(chóng)叫做壁虱,母蟲(chóng)用吻刺傷蠶體吸食體液,同時(shí)注入毒素,使蠶中毒昏迷,食欲驟減甚至停食,最終導(dǎo)致蠶蟲(chóng)死亡。當(dāng)時(shí),我國(guó)并沒(méi)有與壁虱相關(guān)的蠶病記錄,這一重大發(fā)現(xiàn)不僅成為挽救川北地區(qū)蠶蟲(chóng)的關(guān)鍵因素,也彌補(bǔ)了蠶學(xué)研究中的一項(xiàng)空白。在解決蠶病問(wèn)題后,蠶繭的單產(chǎn)量由每張5公斤增長(zhǎng)到每張25公斤,增加川北地區(qū)的蠶繭經(jīng)濟(jì)收益累計(jì)5億元以上,也促進(jìn)了當(dāng)?shù)氐男Q業(yè)發(fā)展。
初出茅廬的向仲懷在順利完成蠶病病因的研究工作之后,也在蠶學(xué)界嶄露頭角,此時(shí)的他年僅22歲。
1979年,此項(xiàng)目獲得四川省科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)。
從家蠶基因庫(kù)到家蠶基因組
家蠶最早起源于中國(guó)的野蠶,而如今的家蠶幾乎完全喪失野生功能,只有依靠人工飼養(yǎng)才能成活,因此對(duì)于蠶的品種要求就更高,只有健康的蠶種才適合蠶農(nóng)們飼養(yǎng)。一個(gè)新品種的誕生并不簡(jiǎn)單,從培育到推廣往往需要十幾年的時(shí)間,向仲懷每天奔波于蠶房與實(shí)驗(yàn)室,試圖有新的發(fā)現(xiàn),但常常是要蠶繭的產(chǎn)量高,蠶的健康性就不好,這令他十分苦惱。
為培育高質(zhì)量的家蠶品種,向仲懷從20世紀(jì)60年代起,就跟隨老師做家蠶品種資源整理工作,從未中斷?,F(xiàn)在西南大學(xué)的家蠶基因資源庫(kù)中,已經(jīng)有700多個(gè)系統(tǒng),是國(guó)際上保存遺傳系統(tǒng)最多的家蠶基因庫(kù)。除此之外,這些家蠶遺傳系統(tǒng)的生長(zhǎng)、發(fā)育、形態(tài)、性狀都要詳細(xì)記載下來(lái),保存在檔案庫(kù)里。淡黃的紙張中,飽含著向仲懷等幾代人多年來(lái)的心血,這為家蠶科學(xué)研究和育種工作提供了豐富的資料。
憑借著大量扎實(shí)的基礎(chǔ)工作,向仲懷帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)培育出“東鐘X武七蘇”、“ 日3X中5.6”、“夏芳X秋白”等多個(gè)優(yōu)質(zhì)高質(zhì)量家蠶品種,累計(jì)推廣120余萬(wàn)張,新增收益上億元,其中“夏芳X秋白”品種至今仍被飼養(yǎng)。
我國(guó)曾是世界蠶業(yè)的發(fā)祥地和生產(chǎn)中心,但技術(shù)的停滯,使我國(guó)的蠶業(yè)科學(xué),在上世紀(jì)一度落后于科技發(fā)達(dá)的日本。新中國(guó)成立后,中國(guó)的蠶繭、蠶絲產(chǎn)量漸漸有了起色,但依舊無(wú)法超越迅猛發(fā)展的日本。1982年,45歲的向仲懷公派赴日求學(xué),他清楚地知道自己擔(dān)負(fù)的使命,一定要學(xué)有所成,將先進(jìn)的技術(shù)帶回祖國(guó),為中國(guó)的蠶桑事業(yè)開(kāi)疆?dāng)U土。
1984年回國(guó)后,向仲懷急不可耐的將所了解到的先進(jìn)技術(shù)都分享出來(lái),帶回了多倍體桑樹(shù)育種技術(shù),擴(kuò)充了家蠶基因庫(kù),并將這些技術(shù)傳授給青年教師。
1996年向仲懷和中國(guó)科技大學(xué)教授李振剛聯(lián)合提出了第一個(gè)家蠶基因組計(jì)劃。
2000年人類(lèi)基因組草圖發(fā)布,開(kāi)啟了生物科學(xué)的基因組時(shí)代,破解基因序列成為了學(xué)界的熱潮。隨即,家蠶基因組成為了新一代國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)熱點(diǎn)。向仲懷組織團(tuán)隊(duì)推進(jìn)家蠶基因組研究,2002年日本在筑波召開(kāi)的家蠶基因組計(jì)劃啟動(dòng)會(huì)上展示的團(tuán)隊(duì)最新成果,令參會(huì)人員大為震驚。會(huì)后日方科學(xué)家與中方協(xié)商,達(dá)成了中日國(guó)際合作完成家蠶基因組的計(jì)劃。但2003年初,日本單方面停止了合作計(jì)劃,并單獨(dú)開(kāi)始啟動(dòng)了基因測(cè)序工作,并將這一年稱(chēng)為“日本絲綢之路元年”。
面對(duì)日本的突然搶跑,向仲懷和他的團(tuán)隊(duì)成員都心急如焚。同年4月,向仲懷動(dòng)身前往日本試圖扭轉(zhuǎn)局面,卻吃了閉門(mén)羹。回國(guó)后的向仲懷向?qū)W校遞交緊急推進(jìn)家蠶基因組計(jì)劃的報(bào)告,并組織團(tuán)隊(duì),全身心投入家蠶基因測(cè)序工作。
2003年,正值非典肆虐,人心惶惶,已不可能等到國(guó)家的立項(xiàng)批準(zhǔn),向仲懷決定拿出實(shí)驗(yàn)室多年的積累1000萬(wàn)元,與北京華大基因組研究所合作,并貸款2000萬(wàn)元緊急啟動(dòng)測(cè)序工作,誓與日本一搏。6月,他組織團(tuán)隊(duì)各方面力量,派出由夏慶友帶領(lǐng)的10人團(tuán)隊(duì)進(jìn)駐北京華大,深度參與突擊。測(cè)序儀器以每天產(chǎn)生10萬(wàn)條數(shù)據(jù)的速度高速運(yùn)行,連續(xù)不斷的進(jìn)行測(cè)序工作。這是一場(chǎng)沒(méi)有硝煙的戰(zhàn)爭(zhēng),歷經(jīng)100多天夜以繼日的趕工,11月15日,我國(guó)召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì)宣布:中國(guó)家蠶基因組測(cè)序計(jì)劃順利完成。此時(shí),日本尚在測(cè)序工作之中。
數(shù)米長(zhǎng)的畫(huà)卷中,標(biāo)滿了各種各樣的基因序列,向仲懷團(tuán)隊(duì)繪制的“家蠶基因組框架圖”,是世界第一張高質(zhì)量家蠶基因組框架圖,它覆蓋了家蠶基因組95%的區(qū)域,獲得16948個(gè)完整基因,其中約有6000個(gè)為新發(fā)現(xiàn),這標(biāo)志著我國(guó)蠶學(xué)界步入國(guó)際引領(lǐng)地位。其后團(tuán)隊(duì)又完成了家蠶基因組精細(xì)圖、遺傳變異圖、桑樹(shù)基因組、家蠶微孢子蟲(chóng)基因組等一系列重大成果,確立了我國(guó)蠶業(yè)科學(xué)系統(tǒng)的引領(lǐng)地位。
從科學(xué)突破到產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新
家蠶基因組的突破,推進(jìn)了蠶桑學(xué)科步入現(xiàn)代生物學(xué)的前沿水平。桑樹(shù)基因組和家蠶微孢子蟲(chóng)基因組則有效推動(dòng)蠶了蠶桑產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新和變革。向仲懷在總結(jié)蠶桑三大基因組研究成果的基礎(chǔ)上提出了“立桑為業(yè)、多元發(fā)展”的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型方向。
“謀衣者不艱于蠶,而難于?!?,從古到今,蠶桑的發(fā)展首先是桑樹(shù),從現(xiàn)代科學(xué)研究前沿看,蠶桑產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型也首先是從桑開(kāi)始。
在向仲懷看來(lái),傳統(tǒng)蠶桑產(chǎn)業(yè)的主要問(wèn)題是產(chǎn)業(yè)鏈封閉,以蠶為主,產(chǎn)品單一,綜合效益低,難以適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)機(jī)制。但桑樹(shù)具有栽培易、生長(zhǎng)快、生物產(chǎn)量高、用途多樣的特點(diǎn),蠶桑產(chǎn)業(yè)要融入大農(nóng)業(yè)、絲綢要融入大紡織,只有多元發(fā)展,才有新的希望。“立桑為業(yè)、多元發(fā)展”就是要在保持養(yǎng)蠶等傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上,拓展創(chuàng)新、培育新興產(chǎn)業(yè),如飼料、果桑、茶桑、生態(tài)桑等新產(chǎn)業(yè)。
2015年起,在院士向仲懷工作站的指導(dǎo)下,著名的“綢都”四川南充,用3年時(shí)間就在嘉陵區(qū)建成了全國(guó)最大的茶?;?,這也是向仲懷引領(lǐng)中國(guó)走向“新絲綢之路”的實(shí)驗(yàn)基地。三、四月的桑芽、嫩葉可以制茶,五月至八月的桑葉可以研制成桑葉粉做茶、糕點(diǎn),十月的霜桑茶還可以用作護(hù)膚品的成分中……這樣桑樹(shù)的價(jià)值被充分發(fā)掘出來(lái)。
除此之外,向仲懷還提出用桑作為一種特殊的飼料。他認(rèn)為,所謂“特殊飼料”,在于蛋白質(zhì)含量高,可以部分替代大豆粕,同時(shí)其功能活性物質(zhì)豐富,可以在健康養(yǎng)殖和抗生素替代中發(fā)揮獨(dú)特的作用。
“飽盡春蠶收罷繭,更殫余力付樵蘇”這是南宋詩(shī)人范成大的詩(shī)句,也是向仲懷的座右銘。從開(kāi)始學(xué)習(xí)蠶??茖W(xué)起,他越是探索就越發(fā)感受到蠶桑的神奇,愈來(lái)愈對(duì)這門(mén)學(xué)科有著解不開(kāi)的情愫,他牢牢將“東方絲國(guó)”的美譽(yù)刻在心中,使絲綢大國(guó)保持著國(guó)際領(lǐng)先地位。
“繁霜盡是心頭血,灑向千峰秋葉丹”。已入蠶桑界60余載,盡管向老如今已有八旬高齡,依舊在科研的事業(yè)中摸索前行。我國(guó)的蠶絲文化在新時(shí)代的升華,他功不可沒(méi)。他說(shuō):“在這個(gè)大變革的時(shí)代,我在謀求這個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,我在謀求這個(gè)學(xué)科的地位,所以我感到非常欣慰。”